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公開番号2025119405
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-14
出願番号2024014285
出願日2024-02-01
発明の名称水電解装置
出願人株式会社アイシン
代理人弁理士法人アイテック国際特許事務所
主分類C25B 1/042 20210101AFI20250806BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】水電解モジュールで生成される水素を当該水電解モジュールに再循環させるブロワの性能低下や劣化を良好に抑制する。
【解決手段】本開示の水電解装置は、水蒸気電解により水素を生成する水電解モジュールと、水電解モジュールに水素を供給するためのブロワと、水電解モジュールからブロワの吸入口に水電解モジュールで生成された生成水素を供給するリサイクル通路と、生成水素に含まれる水蒸気を凝縮させる凝縮器と、凝縮器とブロワとの間で生成水素を昇温させる昇温部とを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水蒸気電解により水素を生成する水電解モジュールを含む水電解装置であって、
前記水電解モジュールに水素を供給するためのブロワと、
前記水電解モジュールから前記ブロワの吸入口に前記水電解モジュールで生成された生成水素を供給するリサイクル通路と、
前記生成水素に含まれる水蒸気を凝縮させる凝縮器と、
前記凝縮器と前記ブロワとの間で前記生成水素を昇温させる昇温部とを備える水電解装置。
続きを表示（約 480 文字）【請求項２】
請求項１に記載の水電解装置において、
前記水電解モジュール、前記ブロワ、前記リサイクル通路および前記凝縮器を収容する筐体を更に備え、
前記昇温部は、温度が前記凝縮器の出口における前記生成水素の露点温度よりも高い前記筐体内の領域に配置される前記リサイクル通路の一部により形成される水電解装置。
【請求項３】
請求項２に記載の水電解装置において、
前記筐体は、内部に空気を取り入れるための空気取入口と、内部の空気を外部に排出するための排気口とを含み、
前記昇温部は、前記空気取入口に比べて前記排気口に近接するように前記筐体の内部に配置される水電解装置。
【請求項４】
請求項３に記載の水電解装置において、
前記筐体内の空気を前記排気口に送り込む換気ファンを更に備え、
前記空気取入口は、前記筐体の下部に配置され、
前記排気口は、前記筐体の上部に配置され、
前記昇温部は、前記換気ファンの空気流入口に面するように前記筐体内に配置される水電解装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、水蒸気電解により水素を生成する水電解モジュールを含む水電解装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、水電解セルの燃料極で生成される水素を当該燃料極に供給される水蒸気に混合して当該水電解セルに再循環させる水電解装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この水電解装置では、冷却器で冷却された燃料極オフガスが相分離器に供給され、相分離器を通過したガスがブロワにより昇圧された後、水蒸気に混合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２０１８－５１７２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の水電解装置では、相分離器から水素に加えて飽和水蒸気を含むガスがブロワに供給されることがあり、水蒸気がブロワ内で結露して当該ブロワの性能低下や劣化を招くおそれがある。
【０００５】
そこで、本開示は、水電解モジュールで生成される水素を当該水電解モジュールに再循環させるブロワの性能低下や劣化を良好に抑制することができる水電解装置の提供を主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の水電解装置は、水蒸気電解により水素を生成する水電解モジュールを含む水電解装置であって、前記水電解モジュールに水素を供給するためのブロワと、前記水電解モジュールから前記ブロワの吸入口に前記水電解モジュールで生成された生成水素を供給するリサイクル通路と、前記生成水素に含まれる水蒸気を凝縮させる凝縮器と、前記凝縮器と前記ブロワとの間で前記生成水素を昇温させる昇温部とを含むものである。
【０００７】
本開示の水電解装置では、水電解モジュールで生成された生成水素が、当該水電解モジュールからリサイクル通路を介してブロワの吸入口に供給される。また、生成水素に含まれる水蒸気は、凝縮器で凝縮させられる、更に、凝縮器を通過した生成水素は、当該凝縮器とブロワとの間で昇温部により昇温させられる。そして、昇温部により昇温させられた生成水素は、ブロワによって水電解モジュールに供給される。これにより、露点温度以下の生成水素がリサイクル通路からブロワに供給されないようにして、水蒸気がリサイクル通路内やブロワ内で結露するのを抑制することができる。この結果、水電解モジュールで生成される水素を当該水電解モジュールに再循環させるブロワの性能低下や劣化を良好に抑制することが可能になる。なお、ブロワは、水電解セルの燃料極に酸化防止用の水素を供給するものであってもよい。また、ブロワは、水電解モジュールに含まれる燃焼器に燃焼用の水素を供給するものであってもよい。更に、水電解モジュールは、燃料極に供給される水素と酸化剤極に供給される酸素との電気化学反応により発電する可逆作動型の水電解セルを含むものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示の水電解装置を示す概略構成図である。
本開示の水電解装置を示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。
【００１０】
図１は、本開示の水電解装置１を示す概略構成図であり、図２は、水電解装置１を示す系統図である。これらの図面に示す水電解装置１は、複数（本実施形態では、２体）の水電解モジュール２と、電源装置３と、蒸気発生器４と、複数（本実施形態では、２体）のエアブロワ５と、凝縮器６と、複数（本実施形態では、２体）の燃焼用の水素ブロワ７と、複数（本実施形態では、２体）の酸化防止用の水素ブロワ８と、水タンク９と、これらの構成要素を収容する筐体１０とを含む。なお、説明を簡単にするために、図２には、２体の水電解モジュール２のうちの一方のみを示す。
（【００１１】以降は省略されています）

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